解讀電動車鋰離子電池五大正極材料及重要指標

　　電池制造商正在大力推廣電動汽車，如果他們不成功，將會發(fā)生什么呢？可能像20世紀90年代迅猛發(fā)展的燃料電池或過去十年發(fā)展起來的生物燃料一樣，如果沒有政府的大力補貼就無法生存下來。美國能源部也承認，鋰電池的一些關鍵參數(shù)無法滿足需求。較新的鎳氫電池，比鋰電池更便宜、更安全，也更適用于電動動力系統(tǒng)，但由于研究較為成熟，研究工作無法得到政府資助。

　　電動動力系統(tǒng)中沒有理想的競爭者，因此鋰電池仍然是一個很好的選擇。圖1示出了5種備選電池，其中鋰鎳錳鈷（NMC）電池、磷酸鋰電池和鋰錳電池具有一定的優(yōu)越性。在消費類電子產(chǎn)品中最流行的鈷酸鋰電池（未列出）這種最高的能量密度的“電腦電池”雖然被特斯拉和Smart Fortwo ED用作電動車的電源，但由于其高昂的價格等劣勢并不適合大量應用的在一般電動車中。人們需要在安全性、比能量、成本和高溫性能等方面做出折衷的選擇。

　　圖1比較了5種電池在安全性、比能量（也稱為容量）、比功率（電池的大倍率充放電的能力）、電池的高低溫性能、壽命（包括使用壽命和儲存壽命）以及成本6個指標的性能。但圖中沒有提及充電時間，如果有合適的電源插座可用，電動汽車動力系統(tǒng)的所有電池都可以快速充電，超快速充電是個例外情況，不過大多數(shù)用戶還是能夠接受幾個小時的充電時間的。圖1 也沒有列出自放電性能——這是另一個需要重視的電池特性，在一般情況下，鋰電池自放電速率較低，如果電池是新的，自放電幾乎可以忽略不計。然而，因受熱引起的電池的老化會加速電池的自放電并引起電池管理上的問題。在電動汽車可選的電池類型中，磷酸鋰電池比其他電池系統(tǒng)自放電速率都高。

圖1 電動車電池 挑戰(zhàn)、機遇及2020年展望

注在軸線上形狀越向外延伸，電池就越好

　　圖1中的五種電池的性能圖雖然不完全一樣，但是卻比較相似，沒有一種電池可以脫穎而出。 例如，NCA雖然具有高容量，但是在安全方面卻不敵磷酸鋰電池，但磷酸鋰電池容量很低。沒有完美的電池，汽車制造商就通過設計電池組合來彌補某方面性能的不足。因此電池制造商一般是根據(jù)訂單要求來設計電池，強化應用所需的重要特性。下面是一個電動動力系統(tǒng)中電池的幾個重要指標。

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